DE2940459A1

DE2940459A1 - Anzeigegeraet fuer ein radar-rundsichtgeraet

Info

Publication number: DE2940459A1
Application number: DE19792940459
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Tanigaki
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1980-04-24
Also published as: FR2440559A1; FR2440559B1; CA1123500A; DE2940459C2; GB2037525A; GB2037525B; US4259669A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Ortungssystem das die Gegebenheiten der zu beobachtenden Umgebung zusammen mit einer radialen Bezugsmarkierung auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre in der Form eines Polarkoordinatensystems darstellt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Anzeigegerät für ein Radarrundsichtgerät, das eine radiale Bezugsmarkierung in jeder Richtung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre darstellen kann.

Ein Radar-Ortungssystem sendet Suchimpulse mittels einer Sende- und Empfangseinheit aus, die mit konstanter Geschwindigkeit synchron mit der Drehung einer auf dem Hals einer Kathodenstrahlröhre angebrachten Ablenkeinheit gedreht wird und liefert die empfangenen Echosignale sowie ein Richtungssignal, das für den Helligkeitssteuerungseingang der Kathodenstrahlröhren erzeugt wird, wenn die Sende- und Empfangseinheit in eine vorherbestimmte Richtung weist. Die Ablenkspule wird so betrieben, daß der Elektronenstrahl nacheinander in einer Weise abgelenkt wird, daß er radiale Abtastungen nach und nach in verschiedenen Richtungen auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre synchron mit jeder Sendung eines Suchimpulses ausführt. Somit werden auf der Kathodenstrahlröhre helle Punkte an entsprechenden Stellen und eine radiale helle Linie in der entsprechenden Richtung angezeigt. Das Anzeigegerät des Ortungssystems steuert das Voreilen oder die Verzögerung der Phase der Ablenkeinheit bezüglich der Sende- und Empfangseinheit indem die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule erhöht oder erniedrigt wird, so daß eine Bezugsmarkierung in jeder beliebigen Richtung dargestellt werden kann.

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Die Erfindung hat besondere Bedeutung für Radarsysteme, bei denen die Ablenkspule auf der Kathodenstrahlröhre mit einer konstanten Geschwindigkeit synchron zu der des Antennenabtasters gedreht wird und die, falls erforderlich, die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule bezüglich der des Antennenabtasters ändern, indem von einem Kreiselkompaß geliederte Richtungssignale verwendet werden. Die Erfindung kann ebenfalls in Ultraschallgeräten Verwendung finden, die einen sich drehenden Ultraschallsender und Ultraschallempfänger sowie eine Kathodenstrahlröhre aufweisen, um deren Hals eine Ablenkspule angeordnet ist, die synchron zu der Umdrehung des Ultraschallwandlers gedreht wird. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines auf einem Schiff angebrachten Radarsystemes erläutert obwohl sie, wie oben dargestellt ist, nicht auf ein solches System begrenzt ist. Für Anzeigegeräte von auf einem Schiff montierten Radaranlagen wurden zur Beobachtung der Umgebung auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre u.a. folgende bekannte Methoden vorgeschlagen:

1. Relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben",

2. Stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben stabilisiert" und

3. Stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben".

Bei einer relativen Anzeige im Format "Schiffsbug oben" zeigt eine Kursmarke die die Richtung des Schiffsbugs angibt immer nach oben (O⁰). Wenn das Schiff seinen Kurs ändert, dreht sich das Bild, jedoch bleibt die Kursmarke in der gleichen Stellung und zeigt in Richtung auf die O°-Marke auf einer Skala, die sich entlang des Umfangs des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre erstreckt. Die Ablenkspule der Kathodenstrahlröhre ist so angeordnet, daß sie sich synchron mit der Abtastantenne dreht. Bei

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einer stabilisierten Anzeige im Format "Norden oben stabilisiert" bleibt das Bild der dargestellten Umgebung in der gleichen Stellung unabhängig davon, ob das Schiff seinen Kurs ändert,jedoch bewegt sich die Steuerkursmarke entsprechend in Uhrzeigerrichtung oder in entgegengesetzter Richtung. Die Ablenkspule der Kathodenstrahlröhre wird so gesteuert, daß sie ihre Phasenbeziehung zu der der Abtastantenne unter Verwendung der Kurssignale eines Kreiselkompasses ändert. Der rechtweisende Kurs des Schiffsbugs kann von der Steuerkursmarke und der feststehenden Skala abgelesen werden. Bei einer stabilisierten Anzeige im Format "Schiffsbug oben" bleibt das Bild der Umgebung in der gleichen Lage, aber die Steuerkursmarke bewegt sich mit dem Gieren des Schiffes. Mit Hilfe eines Kreiselkompasses erzeugte Kurssignale werden ebenfalls verwendet, um die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule bezüglich der Antenne zu ändern, wobei dadurch nur die Steuerkursmarke bewegt wird. Einen relativen Kurs des Schiffsbugs bezüglich der Richtungen der das Schiff fuhr (wenn auch die stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben" umgeschaltet wurde],kann an der feststehenden Skala unter Zuhilfenahme der Steuerkursmarke abgelesen werden.

Bei bekannten Anzeigegeräten für Radaranlagen wird ein Servomechanismus verwendet, um die Ablenkspule auf der Kathodenstrahlröhre synchron mit der Drehung der Antenne zu drehen und um den Betrag der Phasendifferenz zwischen diesen beiden sich drehenden Elementen zu regeln, so daß sowohl eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" als auch eine stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben" darstellbar ist. Ein solches Gerät jedoch gestattet es nicht, eine stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben" zusätzlich zu den beiden anderen

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Anzeigemethoden zu verwirklichen. Außerdem sind ein Synchrosender, ein Synchroempfanger, ein Differentialgeber und ein Servomotor erforderlich und machen das Gerät sperrig und teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anzeigegerät für ein Radarsystem zu schaffen, das wahlweise automatisch elektrisch eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben", eine stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben" sowie eine stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben" ermöglicht, das digital steuerbar und kompakt aufgebaut ist. Außerdem soll das Gerät eine stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben" oder eine stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben" unabhängig vom Anschluß des Anzeigegerätes an das Stromnetz gewährleisten. Insbesondere soll bei dem Anzeigegerät automatisch eine Phasenübereinstimmung zwischen der Ablenkspule und der Abtastantenne innerhalb höchstens einer Umdrehung der Abtastantenne erreicht werden. Schließlich soll bei einem Anzeigegerät für ein Radarsystem eine erhöhte Auflösung durch Verschieden einer radialen Bezugsmarkierung genau auf eine vorherbestimmte Position erreicht werden. Dabei soll das Anzeigegerät auch für Ultraschallanlagen verwendbar sein, die sowohl eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" als auch eine stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben" gestatten und dabei digital gesteuert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung

zwischen der Anzeige auf dem Bildschirm einer zu einem Schiffsradargerät gehörenden Kathodenstrahlröhre und Zielen der Umgebung, wobei Fig.1(A) und Fig.(B) Diagramme der relativen Anzeigen im Format "Schiffsbug oben" und Fig.1(C)

ein Diagramm der stabilisierten Anzeige im Format "Norden oben" ist;

Fig. 2 das Blockdiagramm eines Anzeigegerätes für ein Schiffsradargerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Teils einer Abwandlung

des Anzeigegerätes des Radarsystems nach Fig. 2, das eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, die insbe

sondere eine Steuerkurs-Synchronisiereinrichtung aufweist, wie sie in dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet ist;

Fig. 4 ein Impulsdiagramm von Signalen, die an ausgewählten Punkten des in Fig.3 dargestellten Blockdiagramms auftreten, um dessen Arbeitsweise zu erläutern;

Fig. 5 ein Blockdiagramm des Ansteuer-Impulsgenerators wie er in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung

gemäß Fig. 2 verwendet wird;

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Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Abwandlung eines Teils des Anzeigegerätes eines Radarsystems gemäß Fig. 2 nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 7 ein Impulsdiagramm der an verschiedenen Punkten des in Fig. 6 dargestellten Blockdiagramms auf-

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tretenden Signale zur Erläuterung 'dessen Arbeitsweise.

In Fig. 1(A) wird davon ausgegangen, daß ein mit einem Radargerät ausgerüstetes Schiff einen Nordkurs hält und eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre dargestellt wird. Eine radiale Bezugsmarkierung (Steuerkursmarke) 51 und ein von einem sich westlich in der Nähe befindenden Schiff 4 reflektierten Zielsignal 41 sind jeweils auf dem Schirm 2 des mit einer Kathodenstrahlröhre ausgestatteten Sichtgerätes der Radaranlage dargestellt. Die Radarantenne ist symbolisch durch einen punktierten Bogen im mittleren Teil des Bildschirmes dargestellt, der die Ausrichtung der Radarantenne angibt. Entlang dem Rand des Bildschirms ist eine Peilskala angeordnet, deren O°-Linie mit der Kursrichtung des Schiffes fluchtet.

Bei auf Schiffen installierten Radaranlagen wird die Richtung des radial und nacheinander in verschiedenen Richtungen abgelenkten Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre so eingerichtet, daß sie mit der Ausrichtung der Antennen übereinstimmt. Bei einer relativen Anzeige im Format "Schiffsbug oben" erscheint die Steuerkursmarke unabhängig von dem jeweiligen Kurs des Schiffes immer in der Stellung, die einem Uhrzeiger um 12Uhr entspricht, da ein Richtungssignal dem Eingang zur

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Helligkeitsmodulation der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird, wenn die Antenne in die Richtung des Steuerkurses des Schiffes weist.

Dreht das Schiff nun um 90° nach rechts mach Osten), so wird die Steuerkursmarke immer noch in der Steuerkursrichtung des Schiffes aufgehellt und das Zielsignal ist rechts von der Mitte des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre sichtbar gemacht. Infolgedessen kann die relative Peilung des Zielsignals in bezug auf die Steuerkursmarke abgelesen werden, aber eine rechtweisende Peilung des Zielsignals ist nicht bekannt. Wenn eine rechtweisende Peilung des Zielsignals bezüglich des Schiffes erhalten werden soll,so muß die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule der Kathodenstrahlröhre vergrößert werden, so daß die Phasendifferenz zwischen der Ablenkspule und der Antenne 90° erreicht und so die in Fig.1(C) veranschaulichte Bilddarstellung vorgenommen wird. Die Steuerkursmarke 53 ist in einer nach unten waisenden Richtung dargestellt und das Zielsignal 43 ist oberhalb der Mitte des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre wiedergegeben. Indem die Nordanzeige (0°) in Richtung des Schiffskurses aufrechterhalten wird, verlaufen die Peillinien der Steuerkursmarke und des Zielsignals infolgedessen jeweils nach Osten und nach Westen. Auf diese Weise kann eine rechtweisende Peilung des Zielsignals bezüglich des Schiffes gemessen werden.

In Fig. 2 ist eine Antenne 11 dargestellt, die mittels eines Motors 12 mit konstanter Drehzahl gedreht wird.

Die Antenne 11 strahlt nacheinander Suchimpulse in verschiedene Richtungen aus und empfängt Echosignale von Hindernissen, die über einen Empfänger 13 dem Eingang zur Helligkeitsmodulation einer Kathodenstrahlröhre 14

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zugeführt werden. Eine Ablenkspule 15 ist um den Hals der Kathodenstrahlröhre 14 angeordnet und wird durch einen Schrittmotor 16 angetrieben, so daß sie um die Halsachsen rotiert. Ein Steuerkursmarken-Synchronisiergerät 17 synchronisiert die Ablenkspule 15 mit der Drehung der Antenne 11 in der Weise, daß die Steuerkursmarke auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre radial in der Stellung dargestellt wird, die ein Uhrzeiger um 12Uhr einnimmt. Das Steuerkursmarken-Synchronisiergerät 17 sendet einen Impuls zu einem Rauf/Runter-Zähler 18, wenn die Phase der Ablenkspule 15 in Übereinstimmung mit der der Antenne 11 gebracht ist. Der Aufbau des Steuerkursmarken-Synchronisiergerätes 17 ist weiter unten im Detail beschrieben.

Ein Impulsgenerator 19 erzeugt eine Impulsfolge mit einer Frequenz f, zum Beispiel 360 Impulse für jede komplette Umdrehung der Antenne 11. Der Aufbau des Impulsgenerators 19 ist beispielhaft in Fig. 3 dargestellt. Er weist eine drehbare Scheibe 55 auf, die über eine Vielzahl von Nadeln verfügt, welche mit gleichen Abständen entlang des Scheibenumfangs angeordnet sind. Die Scheibe 55 ist fest mit der sich drehenden Vielle 60 der Antenne 11 verbunden. In der Nähe der Scheibe 55 ist ein Mikroschalter 56 angeordnet, der bei Berührung mit den Nadeln schaltet und so einen Impulszug erzeugt. Ein Impulsformer 57 formt die Impulse so, daß sie eine geeignete Wellenform aufweisen. Der Impulsgenerator 19 sendet die so erzeugten Impulse zu einem Ansteuer-Impulsgenerator 20 und einem Zählimpulsgenerator 21. Der Aufbau des Ansteuer-Impulsgenerators 20 ist weiter unten in Einzelheiten beschrieben. Der Ansteuer-Impulsgenerator 20 arbeitet in der Weise, daß beispielsweise drei Sorten von Impulszügen mit je-

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weiligen Frequenzen f, 4/3f und 2/3f an die Eingänge eines Auswahltores 22 geführt werden. Der Zählimpulsgenerator erzeugt eine Impulsfolge mit einer Frequenz von -~f basierend auf den Ausgangssignalen des Impulsgenerators und liefert sie über ein Tor 23 zu dem Rauf/Runter-Zähler 18. Der Rauf/Runter-Zähler 18 wird mit Hilfe des Impulses, den er von dem Steuerkursmarken-Synchronisiergerät 17 empfängt auf Null gesetzt und führt entweder eine Additionsoperation oder eine Subtraktionsoperation in Abhängigkeit von den von einem Komparator 24 gelieferten Richtungssignalen jedesmal durch, wenn ein Zählimpuls von dem Zählimpulsgenerator 21 abgegeben wird und liefert seinerseits aufsummierten numerischen Wert an einen Eingang des Komparators 24. Ein Signalgenerator 25 bestehend aus einer Kreiseltochter und einem in Serie geschalteten digitalen Drehmelder erzeugt einen Impuls, wenn das Schiff seinen Kurs ändert, beispielsweise um 1°. Dieser Impuls wird dem Zähleingang eines Rauf/Runter-Zählers 26 zusammen mit einem Richtungssignal zugeführt, das einen Kurswechsel des Schiffes darstellt und dem Steuereingang des Rauf/Runter-Zählers 25 zugeführt wird. Der Rauf/Runter-Zähler 26 kann auf einen vorherbestimmten Anfangswert mit Hilfe einer Setzeinheit 27 gesetzt werden, um einen numerischen Wert zu speichern, der dem Winkel zwischen der Fahrtrichtung des Schiffes und der Nordrichtung entspricht. Der Rauf/Runter-Zähler 26 führt in Übereinstimmung mit dem seinem Steuereingang zugeführten Richtungssignal jedesmal,wenn ein Impuls seinem Takteingang zugeführt wird, entweder eine Additionsoperation oder eine Subtraktionsoperation aus. Die Additions- oder Sdbtraktionsoperation wird in der Weise ausgeführt, daß eine Addition erfolgt, wenn das Schiff seinen Kurs nach rechts ändert, während eine Subtraktion erfolgt, wenn das Schiff seine Fahrtrichtung nach links ändert. Der 35

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Komparator 24 vergleicht den von dem Rauf/Runter-Zähler 26 eingespeisten numerischen Wert mit dem von dem Rauf/ Runter-Zähler 18 und überträgt drei Arten von Signalen zu dem Steuereingang des Auswahltores 22 und Richtungssignale zu dem Steuereingang des Rauf/Runter-Zählers 18, sowie ein Steuersignal zu dem Steuereingang des Tores Der in dem Rauf/Runter-Zähler 26 gespeicherte numerische Wert sei mit A und der in dem Zähler 18 gespeicherte mit B bezeichnet. Wenn die Beziehung A=B gilt, führt der Komparator 24 dem Steuereingang des Auswahltores 22 ein erstes Steuersignal zu, so daß dieses eine Impulsfolge mit einer Frequenz f von beispielsweise 360 Impulsen pro Drehung der Antenne 11, die von dem Ansteuer-Impulsgenerator 20 erzeugt worden sind, zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, wodurch die Ablenkspule 15 synchron mit der Antennenabtastung umläuft. Der Komparator 24 legt gleichzeitig ein Steuersignal an das Tor 23, um den Fluß der Impulsfolge von dem Zählimpulsgenerator 21 zu unterbrechen. Wenn die Beziehung A> B gilt, liefert der Komparator 24 ein zweites Steuersignal an das Auswahltor 22, so daß dieses 480 Impulse pro Umdrehung der Antenne 11 von dem Ansteuer-Impulsgenerator 20 zu dem Schrittmotor durchläßt, so daß die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule 15 erhöht wird und dadurch die Phasendifferenz zwischen der Ablenkspule 15 und der Antenne 11 ebenfalls vergrößert wird, wobei gleichzeitig die Steuerkursmarke im Uhrzeigersinn auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre weiterbewegt wird. Das Tor 23 wird durch das Steuersignal geöffnet, das von dem Komparator 24 während der Zeitspanne, in der A größer als B ist,geliefert wird. Das Tor 23 wird geschlossen, wenn die Beziehung A=B erreicht wird; in anderen Worten, die Steuerkursmarke wird in die Lage überführt, die der wirklichen Peilrichtung des Schiffskurses entspricht. Wenn die Beziehung A<B gilt, sendet der

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Komparator 24 ein drittes Steuersignal zu dem Auswahltor 22, so daß dieses 240 Impulse pro Drehung der Antenne 11 zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule 15 verringert und dadurch die Phasendifferenz in der entgegengesetzten Richtung vergrößert und die Steuerkursmarke entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Auswahltor 22 ist so ausgebildet, daß es eine Folge von Ansteuerimpulsen mit einer Frequenz f zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, wenn ein Schalter 29 in eine Stellung einer relativen Anzeige im Format "Schiffsbug oben" gebracht wird. Das Auswahltor 22 läßt eine der Impulsfolgen mit einer Frequenz f¹= ^-f und

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■τ f durch, wenn der Schalter 29 alternativ in eine Stellung mit einer stabilisierten Anzeige "Norden oben stabilisiert" oder einer stabilisierten Anzeige im Format "Schiffsbug oben" gebracht wird.

Es sei angenommen, daß während des Betriebes das Schiff wie in Fig.1(A) dargestellt, sich mit einem rechtweisenden Kurs nach Norden fortbewegt. Der Rauf/Runter-Zähler wird durch die Anfangswert-Setzeinheit 27 gesetzt, um einen vorherbestimmten numerischen Wert Null zu speichern. Das Steuerkursmarken-Synchronisiergerät 17 sendet ein Setzsignal zu dem Rauf/Runter-Zähler 18, um einen numerischen Wert Null zu dem Zeitpunkt einzuspeichern, zu dem die Ablenkspule 15 in Phasenkoinzidenz mit der Antenne 11 gebracht worden ist und somit die Steuerkursmarke auf dem Radarrundsichtgerät die Stellung eines Uhrenzeigers um 12Uhr einnimmt. Infolgedessen wird die Beziehung zwischen den jeweils in den beiden Rauf/Runter-Zählern gespeicherten numerischen Werten A=B und daher wird das erste Steuersignal von dem Komparator 24 zu dem Auswahltor 22 übermittelt, das 360 Impulse pro Drehung der Antenne 11 von dem.Ansteuer-Impulsgenerator 20 zu dem Schrittmotor 16

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passieren läßt, wobei die Ablenkspule 15 synchron mit der Drehung der Antenne 11 gedreht wird. Die Steuerkursmarke und das reflektierte Signal werden jeweils in der in Fig.1(A) dargestellten Weise angezeigt.

Wenn das Schiff sich nach rechts (nach Osten) dreht, wie in Fig. 1(B) oder Fig. 1(C) dargestellt, wird eine Impulsfolge von dem Signalgenerator 25 an den Rauf/Runter-Zähler 26 geliefert, so daß die Beziehung A> B wird und somit das zweite Steuersignal des Komparators 24 an das Auswahltor 22 angelegt wird, damit dieses 480 Impulse zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, wobei die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule 15 erhöht wird und somit die Steuerkursmarke sich im Uhrzeigersinn weiterbewegt. Die Steuerkursmarke und das Zielsignal werden jeweils wie in Fig.1(C) dargestellt, angezeigt, wenn das Schiff seine Fahrt mit Ostkurs fortsetzt. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Beziehung A=B erreicht wird, wird das Tor 23 von dem Komparator 24 offen gehalten, um den Rauf/Runter-Zähler 18 mit Zählimpulsen des Zählimpulsgenerators 21 zu versorgen.

Als nächstes sei angenommen, daß das Schiff mit einem rechtweisenden Kurs von 45° in bezug auf die Nordrichtung fährt und dann allmählich seinen Kurs nach links ändert. Ein Zahlenwert von 4 5 wird zunächst in die beiden Rauf/ Runter-Zähler 26 und 18 eingespeichert. Während des allmählichen Kurswechsels des Schiffes nach links wird der in dem Rauf/Runter-Zähler 26 gespeicherte Zahlenwert sukzessive jedesmal erniedrigt, wenn ein Zählimpuls von dem Signalgenerator 25 geliefert wird, mit dem Ergebnis, daß die sich aus dem Vergleich in dem Komparator 24 ergebende Beziehung A < B wird. Der Komparator 24 koppelt

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das dritte Steuersignal an das Auswahltor 22 an, damit

2 dieses eine Impulsfolge mit einer Frequenz von -j t zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule erniedrigt und somit die Steuerkursmarke in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird. Das Tor 23 wird durch den Komparator solange offengehalten, bis die Beziehung A=B erreicht ist.

Eine stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben" wird darstellbar,indem eine Setzeinheit 28 eingefügt wird, die in Fig. 2 zwischen dem Steuermarken-Synchronisiergerät 17 und dem Rauf/Runter-Zähler 18 punktiert dargestellt ist. Das Steuermarken-Synchronisiergerät überträgt ein Signal an die Setzeinheit 28, damit diese in den Rauf/Runter-Zähler 18 den gleichen Zahlenwert wie der in dem Rauf/Runter-Zähler 26 vorhandene einspeichert. Wie leicht vorhergesehen werden kann, bewegt sich nur die Steuerkursmarke,während die Zielsignale auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre auf den gleichen Plätzen im Verhältnis zu der horizontalen Änderung des Schiffskurses bleiben. Ein Schalter 29 ist angeschlossen, um es der Setzeinheit 28 zu ermöglichen, einen Impuls von dem Steuerkursmarken-Synchronisiergerät 17 direkt zu dem Rauf/Runter-Zähler 18 zu schicken, wenn eine stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben stabilisiert" gewählt ist, um dadurch den Zähler 18 auf Null zu setzen. Der Schalter 2 9 steuert ferner den Rauf/Runter-Zähler in der Weise, daß er von dem Ausgangssignal des Synchronisiergerätes 17 auf den gleichen Zahlenwert wie der in dem Rauf/Runter-Zähler 26 gespeicherte unter der Kontrolle der Setzeinheit 28 gesetzt werden kann, wenn eine stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben"

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gewählt worden ist. Der Schalter 2 9 steuert das Auswahltor 22 so, daß dies nur eine Folge von Steuerimpulsen mit einer Frequenz f zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, wenn eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" gewählt worden ist.

Es kann vorkommen, daß der Signalgenerator 25 und der Rauf/Runter-Zähler 26 an andere Stromquellen angeschlossen sind, als die Stromquelle für das übrige Anzeigegerät des Radarsystems und selbst dann in Betrieb bleiben, wenn der Rest der Radaranlage ausgeschaltet ist. Solch ein Anzeigegerät eines Radarsystems kann automatisch entweder eine stabilisierte Anzeige im Format "Norden oben stabilisiert" oder eine stabilisierte Anzeige im Format "Schiffsbug oben" liefern, ohne die Anfangswert-Setzeinheit 27 in Betrieb zu nehmen, selbst wenn das Anzeigegerät intermittierend in Betrieb genommen wird.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist die Antenne 11 über eine Welle 60 in Verbindung mit einem Motor 12 und wird durch diesen mit konstanter Drehzahl in eine Umdrehung versetzt. Die drehbare Scheibe 55, die den Impulsgenerator 19 bildet, und eine weitere drehbare Scheibe 61 mit einer Nadel an ihrem Umfang sind jeweils mit der Welle 60 gekoppelt. Der Impulsgenerator 19 weist ebenfalls den elektrischen Mikroschalter 56 und den Impulsformer 57 auf und dient zur Aussendung einer Impulsfolge (Fig. 4(A)), beispielsweise 360 Impulse pro Umdrehung der Antenne 11, zu einem Eingang eines Tores 64 und zu einer Synchronisiereinrichtung 65. Die Nadel des drehbaren Scheibe 61 ist so angeordnet, daß sie den elektrischen Mikroschalter betätigt, wenn die Antenne in die Richtung des Schiffskurses weist. Ein Kurssignalgenerator 62 formt die Wellenform des von dem Mikroschalter 58 erzeugten Ausgangs-

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signals entsprechend, um ein gut geformtes Kurssignal (Fig. 4B) für den anderen Eingang der Impulssynchronisiereinrichtung 65 zu erhalten. Die Impulssynchronisiereinrichtung 65 besteht aus zwei Flip-Flop-Schaltkreisen und synchronisiert das Kurssignal (Fig.4B) mit der Impulsfolge (Fig.4A) des Impulsgenerators 19 und erzeugt einen Synchronisierimpuls (Fig.4D) mit einer Impulslänge, die einer Periode der Impulsfolge (Fig.4A) entspricht, der dem Setzeingang eines JK-Flip-Flops 66 und dem Steuereingang eines Tores 67 zugeführt wird. Der Schrittmotor 16 wird mit Hilfe von Impulsen (Fig.4A) angesteuert, die über das Tor 64 zugeführt werden. Ein Stopimpulsgenerator 63 erzeugt einen Stopimpuls (Fig.4C), wenn der Elektronenstrahl durch die Einwirkung der Ablenkspule 15 in die 12Uhr-Richtung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre ausgelenkt wird und überträgt den Stopimpuls zu dem Eingang des Tores 67 und dem Takteingang des JK-Flip-Flops 66. Das Tor 67 leitet den transformierten Stopimpuls (Fig.4F) weiter zu dem Eingang des RS-Flip-Flops 68, solange der Synchronisierimpuls (Fig.4D) am Tor 67 anliegt. Der RS-Flip-Flop 68 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel, wenn die Radarausrüstung eingeschaltet wird und erzeugt ein Signal mit niedrigem Pegel, wenn ein Impuls über das Tor 67 angelegt wird. Der Ausgang des RS-Flip-Flops 68 ist mit dem JK-Eingang des JK-Flip-Flops 66 und dem Steuermarken-Synchronisiergerät 17 verbunden. Das JK-Flip-Flop 66 wird durch einen Stopimpuls (FIg.4C) des Stopimpulsgenerators 63, der seinem Takteingang zugeführt wird, zurückgesetzt, so daß ein Signal mit einem niedrigen Pegel an den Steuereingang des Tores 64 gelangt. Das JK-Flip-Flop 66 wird durch eine Vorderflanke des Synchronisiersignals (Fig.4D) gesetzt, das an seinen Setzeingang angelegt wird, um ein Signal mit einem hohen Pegel für den Steuereingang des Tores 64 zu erzeugen, so daß eine

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Folge von Impulsen (Fig.4H) zu dem Schrittmotor 16 durchgelassen wird. Das JK-Flip-Flop 66 ist so geschaltet, daß es dauernd ein Signal mit einem hohen Pegel an das Tor 64 während der Zeit liefert, während ein Signal mit einem niedrigen Pegel an seinem JK-Eingang liegt und zwar selbst dann, wenn ein Stopimpuls (Fig.4C) an seinen Takteingang angelegt ist, wodurch die Impulsfolge (Fig.4H) des Impulsgenerators 99 durchgelassen wird und der Schrittmotor sich kontinuierlich dreht.

Wenn die Radaranlage mit dem Stromnetz verbunden wird, beginnen sich die Antennen 11 und die Ablenkspulen zu drehen. Unter den Anfangsbedingungen wird das JK-Flip-Flop 66 zurückgesetzt, um ein Ausgangssignal mit einem niedrigen Pegel zu erzeugen, wenn der Stopimpuls erzeugt wird, da ein Signal mit einem hohen Pegel kontinuierlich seinen JK-Eingang beaufschlagt. Das Ausgangssigna.l mit niedrigem Pegel (Fig. 4E) des Flip-Flop 66 steuert das Tor 64, um den Fluß der Ansteuerimpulse zu unterbrechen und dadurch die Drehung der Ablenkspule zu beenden. Aber die Antenne 11 setzt ihre Umdrehungen fort und somit werden das Kurssignal 71 (Fig.4B) und die Impulsfolge (Fig.4A) jeweils erzeugt und der Synchronisiereinrichtung G5 zugeführt. Infolgedessen wird von der Synchronisiereinrichtung 65 ein Synchronisierimpuls 72 erzeugt und dem Setzeingang des Flip-Flops 66 zugeführt, damit dieses dem Tor 64 ein Signal mit hohem Pegel zuführt, so daß dies seinerseits die Ansteuerimpulse zu dem Schrittmotor 16 durchläßt, um die Drehung der Ablenkspule 15 synchron zu der der Antennen 11 einzuleiten. Auf diese Weise wird die Phase der Ablenkspule mit der Phase der Antennen 11 in Übereinstimmung gebracht. Nachdem diese beiden rotierenden Elemente fast eine Umdrehung ausgeführt haben, erzeugt der Signalgenerator 62 zuerst das Kurs-

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signal 73, das die Erzeugung des Synchronisierimpulses verursacht. Der Stopimpuls 75 wird unvermeidlich während der Zeit erzeugt, während der das Synchronisiersignal 74 auf niedrigem Pegel gehalten wird, wodurch ein Impuls (Fig.4F) dem RS-Flip-Flop 68 zugeführt wird, um ein Signal mit einem niedrigem Pegel zu erzeugen, das dem JK-Eingang des JK-Flip-Flops 66 zugeführt wird. Das JK-Flip-Flop 66 erzeugt ein Ausgangssginal mit einem hohen Pegel solange, wie der Pegel des seinem JK-Eingang zugeführten Signals auf niedrigem Wert gehalten wird, selbst dann, wenn ein Stopimpuls diesem von dem Stopimpulsgenerator 63 zugeführt wird. Daher setzen die beiden rotierenden Elemente ihre Umdrehungen ohne Unterbrechungen fort, sobald die Phasen der Ablenkspule und der Antenne miteinander in Übereinstimmung gebracht worden sind, und zwar selbst dann, wenn die Synchronisierung zwischen der Ablenkspule 15 und der Antenne 11 zeitweilig unterbrochen wird, und weiterhin erscheint die Steuerkursmarke immer in der 12Uhr-Position auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Rauf/Runter-Zähler 18 oder die Setzeinheit von der Rückflanke des Signals wie in Fig. 4G gezeigt, angesteuert werden. Der Block 30, der in Fig. 2 strichpunktiert eingerahmt ist, ist zwischen dem Tor 64 und dem Schrittmotor 16 eingefügt, wie in Fig. 3 strichpunktiert wiedergegeben ist. Wenn eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" ausgewählt worden ist, wird die Impulsfolge mit ihrer Frequenz f (Fig.4H) dem Schrittmotor 16 unter der Kontrolle des Schalters 29 zugeführt.

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Der Ansteuer-Impulsgenerator 20 weist,wie in Fig.5 dargestellt ist, drei Frequenzteiler 31, 32 und 33 auf, die jeweils die Frequenz des Eingangssignals gemäß den Faktoren (N+1), (—) und teilen. Das Ausgangssignal mit einer Frequenz f des Impulsgenerators 19 wird jeweils einer Ausgangsklemme und dem Eingang des Frequenzteilers 31 zugeführt, der ein Ausgangssignal mit einer Frequenz (N+1)f erzeugt und jeweils den Frequenzteilern und 33 zuführt. Der Frequenzteiler 32 teilt das Eingangssignal gemäß dem Faktor (tj) , um ein Ausgangssignal mit

N+1

einer Frequenz von (——)·f an seiner Ausgangsklemme bereitzustellen. In ähnlicher Weise teilt der Frequenzteiler 33 das Eingangssignal gemäß dem Faktor , um ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von (-TT-) · f zu erzeugen. All diese Ausgangssignale dienen zur Speisung des Auswahltores 22.

In den Fig. 6 und 7 ist gezeigt, wie der Impulsgenerator 19 eine Impulsfolge (Fig. 7a) jeweils an einen Eingang des Auswahltores 81, einen Phasenschieber 82, einen Phasenschieber 83, einen Phasenschieber 84 und einen Frequenzvervielfacher 85 liefert. Der Phasenschieber läßt die Phase der Impulsfolge des Impulsgenerators 19 um % voreilen und führt die so erhaltenen Signale (Fig.7b) an einen Eingang des Auswahltores 81. Der Phasenschieber 83 verursacht ein Voreilen der Phase der Impulsfolge (Fig.7a) um TT und liefert das erhaltene Signal (Fig.7c) an einen weiteren Eingang des Auswahltores 81. In ähnlicher Weise läßt der Phasenschieber 84 die Phase der Impulsfolge um 4 Tr voreilen und beaufschlagt einen weiteren Eingang des Auswahltores 81 mit der erhaltenen Impulsfolge (Fig.7d). Der Frequenzvervielfacher 85 multipliziert die

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Frequenz des Eingangssignals mit 4 und erzeugt Signale (Fig. 7e) für den Takteingang eines Frequenzteilers

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Der Komparator 24 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel (Fig.7g), wenn das Ergebnis eines durchgeführten Vergleichs A > B oder A < B lautet und liefert es an den Rücksetzeingang eines RS-Flip-Flops sowie an den Auswahleingang des Frequenzteilers 86 und den Steuereingang eines Rauf/Runter-Schiebezählers 88. Das RS-Flip-Flop wird von der Anstiegsflanke eines Ausgangsimpulses gesetzt, der beispielsweise in Fig.7b dargestellt ist und von dem Auswahltor 81 während der Zeit erzeugt wird, während der diesem ein Signal mit einem hohen Pegel (Fig.7g) zugeführt wird, so daß ein Ausgangssignal mit hohem Pegel (Fig.7h) den Eingang des Frequenzteilers beaufschlagt. Das Flip-Flop 87 wird von der Rückflanke des Ausgangssignals des Komparators 24 (Fig.7g) zurückgesetzt und erzeugt so ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel, das den Frequenzteiler 86 speist. Der Frequenzteiler 86 teilt die Frequenz der Impulsfolge (Fig.7e) des Frequenzvervielfachers 85 durch drei, wenn die Beziehung A > B gilt. Der Frequenzteiler arbeitet in der Weise, daß er in dem Moment wirksam wird, in dem ein Signal mit hohem Pegel (Fig.7h) an ihn angelegt wird, und er erzeugt ein Ausgangssignal (Fig.7i) mit einer Anstiegsflanke, die auftritt, wenn ein zweiter Impuls e2 angelegt wird,und das Signal fällt, wenn ein vierter Impuls e4 anliegt und er erzeugt in ähnlicher Weise ein weiteres Ausgangssignal, das jeweils steigt und fällt, wenn ein fünfter Impuls e5 und ein siebter Impuls e7 angelegt werden, so daß die Frequenz der Impulsfolge (Fig.7e) durch drei geteilt wird und die in Fig. 7i dargestellten Impulse erzeugt werden. Diese Ausgangsimpulse (Fig.7i) beaufschlagen den Zähleingang des Rauf/Runter-Zählers 18 und den Zähleingang des Ringzählers 88. Der Ringzähler 88 erzeugt die in Fig.7j,k,l dargestellten Ausgangssignale an jedem der Ausgangsklemmen T1, T2, T3

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und T4 in der Reihenfolge T2, T3, T4, ΊΊ, T2 ... jedesmal, wenn ein Ausgangssignal (Fig. 7i) an ihn während der Zeitspanne angelegt wird, während der die durch den Vergleich in dem Komparator 24 erhaltene Beziehung lautet A > B. Es sei hier angenommen, daß der Schiebezähler 88 zunächst ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme T2 abgibt. Dann erzeugt der Ringzähler 88 das Ausgangssignal (Fig.7j) an der Ausgangsklemme T3, sobald ein Eingangssignal (Fig.7i) von dem Frequenzteiler 86 zugeführt wird und er erzeugt ein Ausgangssignal (Fig.7k) an der Ausgangsklemme T4, wenn das nächste Eingangssignal (Fig.7i) angelegt wird und schließlich erzeugt er in ähnlicher Weise ein Ausgangssignal (Fig.71) an der Ausgangsklemme T1,ohne daß Ausgangssignale an den anderen Ausgangsklemmen T2, T3 und T4 auftreten, wenn das nächste Eingangssignal dem Ringzähler zugeführt wird. Die Ausgangssignale (Fig.7i) werden auch dem Zähleingang des Rauf/Runter-Zählers 18 zugeführt und dienen dort als Zählimpulse. Das Auswahltor 81 läßt die Impulsfolge (Fig.7b) zu dem Setzeingang des RS-Flip-Flops 87 und dem Schrittmotor 16 durch, solange das Ausgangssignal des Ringzählers an dessen Ausgangsklemme T2 auftritt. Das Auswahltor 81 läßt die Impulsfolge (Fig.7c) durch, solange das Ausgangssignal (Fig.7j) an der Klemme T3 des Ringzählers 88 auftritt und hält in ähnlicher Weise der Impulsfolge (Fig.7d) den Weg während der Zeit frei, zu der das Ausgangssignal (Fig. 7k) an der Ausgangsklemme T4 vorhanden ist. Wenn die Beziehung A=B erreicht ist und das Ausgangssignal (Fig.7m) an der Ausgangsklemme T2 erscheint, läßt das Auswahltor 81 kontinuierlich die Impulsfolge (Fig.7b) durch. Infolgedessen wird die Impulsfolge (Fig.7n) an den Schrittmotor 16 und das RS-Flip-Flop 87 gelegt.

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Wenn die durch Vergleich in dem Komparator 24 erhaltene Beziehung A< B lautet, arbeitet der Frequenzteiler 86 in der Weise, daß er die Frequenz des Impulszuges

Il l>

(Fig.7e) durch fünf teilt und veranlaßt, daß der Ringzähler 88 seinerseits Ausgangssignale an jedem der Ausgangsklemmen T1, T2, T3 und T4 in der Reihenfolge T2, T1, T4, T3, T2, T1 ... erzeugt. Somit läßt das Auswahltor 81 nacheinander einen Impuls von jedem der Impulsfolgen (Fig.7a, b, c, d) synchron mit der Verschiebung eines Ausgangssignals zu der nächsten Ausgangsklemme durch, wodurch eine Impulsfolge niedriger Frequenz als die der Impulsfolge (Fig.7a) des Impulsgenerators 19 erzeugt dadurch die Drehgeschwindigkeit der Ablenkspule verringert und die Steuerkursmarke in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung bewegt wird. Der Schalter 2 9 steuert das Auswahltor 81, um den Impulszug 7a durchzulassen, wenn eine relative Anzeige im Format "Schiffsbug oben" ausgewählt ist.

Während des Betriebs sei zunächst angenommen, daß das Schiff mit einem rechtweisenden nördlichen Kurs wie in Fig.1A dargestellt, fährt. Der Rauf/Runter-Zähler 26 wird mit Hilfe der Anfangswert-Setzeinheit 27 auf einen vorherbestimmten Zahlenwert von Null gesetzt. Dann sendet das Steuerkursmarken-Synchronisiergerät 17 ein Setzsignal zu dem Rauf/Runter-Zähler 18, um diesen auf den Zahlenwert von Null zu setzen, wenn die Ablenkspule 15 die gleiche Phasenlage wie die Antenne 11 aufweist· somit wird (Wo Stouerkursmarke in der 12Uhr-Stollung auf dem Schirm des Radar-Rundsichtgerätes dargestellt. In dieser Situation wird die durch Vergleich erhaltene Beziehung A=B und keine Ausgangssignale werden dem RS-Flip-Flop 87, dem Frequenzteiler 86 und dem Ringzähler

λ λ « ·» ι t\n t t

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zugeführt. Die Impulsfolge (Fig.7b) des Phasenschiebers 82- wird beispielsweise über das Auswahltor 81 dem Schrittmotor 16 zugeführt. Somit wird die Ablenkspule 15 synchron mit der Drehung der Antenne gedreht und die Steuerkursmarke erscheint immer in der 12Uhr-Position auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre.

Wenn nun der Schiffsbug nach rechts um 1° gedreht wird, wird der Zahlenwert der in dem Rauf/Runter-Zähler 26 ge-

« Ii

speichert ist, beispielsweise um vier erhöht. Die durch Vergleich gewonnene Beziehung wird A > B und somit wird ein Signal mit hohem Pegel (Fig.7g) dem Flip-Flop 87, dem Frequenzteiler 86 und dem Ringzähler 88 zugeführt. Ein Ansteuerimpuls des Impulszuges (Fig.7b) des Phasen-Schiebers 82 wird zuerst an den Schrittmotor 16 angelegt. Dann wird das erste Ausgangssignal des Frequenzteilers 86 dem Rauf/Runter-Zähler 18 zugeführt, um den in ihm gespeicherten Zahlenwert auf eins zu vergrößern und gelangt außerdem auf den Ringzähler 88, der jetzt das Ausgangssignal (Fig.7g) an die Ausgangsklemme T3 liefert. Das Auswahltor 81 wählt einen Ausgangsimpuls des Phasenschiebers 83 aus, um ihn zu dem Schrittmotor 16 durchzulassen. Der Ausgangsimpuls des Phasenschiebers 83 vergrößert die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 16 und läßt die Phase des Ablenkspule um 1/4° in bezug auf die der Antenne 11 voreilen. Dann wird der zweite Zählimpuls (Fig.7i) dem Rauf/Runter-Zähler 18 zugeführt, um den Zahlenwert auf zwei zu erhöhen und außerdem wird er dem Ringzähler zugeführt, der dadurch veranlaßt wird, ein Ausgangssignal (Fig.7k) an seiner Ausgangsklemme T4 zu erzeugen. Ein Ausgangsimpuls des Phasenschiebers 84 wird ausgewählt und dem Schrittmotor 16 zugeführt, wodurch die Phase der Ablenkspule weiter um 1/4° in bezug auf die

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Phase der Antenne 11 zum Voreilen gebracht wird. In ähnlicher Weise werden die Signale (Fig.7i) des Frequenzteilers 86 sukzessive dem Rauf/Runter-Zähler 18 und dem Ringzähler 88 zugeführt. Wenn der vierte Zählimpuls (Fig.7i) jeweils dem Ringzähler 88 und dem Rauf/Runter-Zähler 18 übermittelt worden ist, läßt das Auswahltor 81 einen Ansteuerimpuls des Phasenschiebers 82 durch, wodurch die Phase der Ablenkspule insgesamt um 1° voreilt und somit die durch Vergleich erhaltene Beziehung A=B wird, da der Zahlenwert,der in dem Rauf/Runter-Zähler 14

1 Il

gespeichert ist, auf vier erhöht worden ist. Danach wird die Impulsfolge (Fig.7b) des Phasenschiebers 82 kontinuierlich an den Schrittmotor 16 mit dem Ergebnis geliefert, daß die Steuerkursmarke nach rechts um 1° bewegt worden ist und die Ablenkspule 15 weiter synchron mit der Drehung der Antenne rotiert.

In der gleichen Weise ändert sich die Phasendifferenz zwischen der Ablenkspule 15 und der Antenne 11 in geeigneter Weise und die Steuerkursmarke wird in die der Richtung entsprechende Position bewegt, wenn das Schiff seinen Kurs um eine Gradzahl ändert, die von dem oben erläuterten Fall abweicht. In fast der gleichen Weise wird die Bewegung der Steuerkursmarke in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gesteuert, wenn das Schiff seinen Kurs nach links geändert hat. Wie leicht zu verstehen ist, kann das Anzeigegerät bei einer Ausführung gemäß dem in Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiel über eine erhöhte Auflösung verfügen, wenn die Steuerkursmarke sehr viel genauer in eine vorherbestimmte Richtung bewegt wird.

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Claims

PAT E NTANWÄ LTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER DeIm Europäischen Palentamt zugelassene Vertreter Pro! Ropiosontatlvos boloio tho Europonn Putont Olllco - Mnndntiilros agroos pres l'Ollice curopoon dos brovols Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister Dipl.-ing. F. E. Müller o. . „, Triftstrasse 4, Siekerwall 7, D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1 FP/WG/F-147-3 5. Oktober 1979 Mü/Dr.R./hm/vL FURUNO ELECTRIC COMPANY LIMITED Tei-4160, Kuchinotsu-machi, Minamitakaki-gun, Nagasaki-ken, Japan Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät Prioritäten: 6. Oktober 1978, Japan, Ser.Nr. 53-138221 17. November 1978, Japan, Ser.Nr. 53-142697 PATENTANSPRÜCHE

1.1 Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät, bei dem auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre Echosignale dargestellt werden, die von nacheinander in verschiedenen Richtungen mittels einer sich mit konstanter Geschwindigkeit drehenden Sende- und Empfangseinrichtung ausgestrahlten und von Hindernissen reflektierten Suchimpulsen ausgelöst sind, und bei dem ein Markierungssignal erzeugt wird, wenn die Sende-

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und Empfangseinrichtung in eine vorherbestimmte Richtung weisen, so daß ein Bild der Umgebung sowie eine unterlegte radiale Bezugsmarkicrung in Gestalt einer Rundsichtanzeige dargestellt werden, gekennzeichnet durch

- eine auf dem Hals der Kathodenstrahlröhre (14) angeordnete Ablenkeinheit (15) zur Ablenkung des Elektronenstrahls, die um die Längsachse des Halses drehbar ist,

- eine sich drehende Welle zum Drehen der Sende- und Empfangseinrichtung (11) in einer horizontalen Ebene mit konstanter Geschwindigkeit,

- eine Phasenabgleicheinrichtung zum Ausrichten der Phase der Ablenkeinheit (15) bezüglich der drehenden Welle (60) und zum Erzeugen eines Ausgangssignales wenn die Ablenkvorrichtung (15) und die umlaufenden Wellen (60) aufeinander ausgerichtet sind,

- einen Schrittmotor (16) zum Drehen der Ablenkeinheit (15),

- einen Impulsgenerator (19) zur Erzeugung eines Impulszuges in Abhängigkeit von der Drehung der umlaufenden Wellen (60),

- einen ersten Vergleichssignalgenerator zum Speichern eines vorherbestimmten Zahlenwertes, der dem Winkel zwischen einem Kurs und einer Bezugspeilung zugeordnet ist und zum Erzeugen eines Ergebniswertes, der durch eine Additions- oder Subtraktionsoperation erhalten wird, die bei einer Änderung des Kurses durchgeführt wird

- einen zweiten Vergleichssignalgenerator zum Speichern eines bestimmten Zahlenwertes, der mittels eines Ausgangssignales eingespeichert worden ist, das von der Phasenabgleicheinrichtung geliefert wird, und zum Erzeugen eines Ergebniswertes der durch eine Additions-

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oder Subtraktionsoperation erhalten wird, die auf der Grundlage der von dem Impulsgenerator (19) gelieferten Impulsfolge durchgeführt wird,

- einen Komparator (24) zum Vergleichen der Ausgangswerte des ersten und zweiten Vergleichssignalgenerators und zum Erzeugen von Ergebnisausgangssignalen,

- einen Ansteuerimpulsgenerator zum Erzeugen einer Vielzahl von Impulsfolgen mit jeweils verschiedenen Frequenzen, die zur Ansteuerung des Schrittmotors (16) verwendet werden, und zum Auswählen einer Impulsfolge mit einer Frequenz, die einem entsprechenden Ausgangssignal des Komparators (24) zugeordnet ist und zur Ansteuerung des Schrittmotors (16) vorgesehen ist.

2. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 1, mit einem ersten Vergleichssignalgenerator, gekennzeichnet durch

- einen ersten Rauf/Runter-Zähler (26),

- eine Setzeinheit (27) zum Einspeichern eines Zahlenwertes in den ersten Rauf/Runter-Zähler (26), der dem Winkel zwischen einem Schiffskurs und einer Bezugsrichtung zugeordnet ist,

- einen Signalgenerator zum Erzeugen von Impulsen in dem Maße, wie das Schiff seinen Kurs ändert und zum Erzeugen von Richtungssignalen zum Anzeigen der Richtung der Änderung des Schiffskurses.

3. Anzeigevorrichtung für ein Rundsicht-Radargerät nach Anspruch 1 mit einem zweiten Vergleichssignalgenerator, gekennzeichnet durch

- einen Zählimpulsgenerator zum Erzeugen von Zählimpulsen auf der Grundlage der von dem Impulsgenerator erzeugten Impulsfolge,

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- einen zweiten Rauf/Runter-Zähler (18) zum Speichern eines bestimmten Zahlenwertes, der durch ein Ausgangssignal der Phasenabgleicheinrichtung eingespeichert wird*, und zum Ausführen einer Additions- oder Subtraktionsoperation jedesmal dann, wenn ein Impuls von dem Zählimpulsgenerator geliefert wird sowie zum Abgeben des erhaltenen Zahlenwertes.

4. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerimpulsgenerator (20) eine Impulsfolge mit den

_ N+M - , N-M _ . , . _ , . Frequenzen f, —r=— . f oder —— . f erzeugt, wobei f die

Frequenz der von dem Impulsgenerator (19) erzeugten Impulse ist_/und daß der Zählimpulsgenerator des zweiten Vergleichssignalgenerators eine Impulsfolge mit einer Frequenz von 1 sind

rj . f erzeugt, wobei N und M ganze Zahlen/und N größer als M ist.

5. Anzeigegerät für ein Rundsicht-Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vergleichssignalgenerator einen Zahlenwert null speichert, wenn das Ausgangssignal der Phasenabgleicheinrichtung an ihn angelegt wird.

6. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vergleichssignalgenerator den gleichen Zahlenwert wie den in dem ersten Vergleichssignalgenerator gespeicherten speichert, wenn das Ausgangssignal der Phasenabgleicheinrichtung an ihn angelegt wird.

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7. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 1, dadu rch gekennzeichnet, daß der erste Vergleichssignalgenerator den in ihm gespeicherten Zahlenwert weiter speichert, wenn das Anzeigegerät von der Stromversorgung abgeschaltet wird.

8. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch mit einem Ansteuerxmpulsgenerator, gekennzeichnet durch

- ρ Phasenschieber, die so geschaltet sind, daß sie jeweils sukzessive die Phase des Ausgangssignals des

21Γ"
Impulsgenerators (19) um — gegeneinander verschieben,

wobei ρ eine ganze Zahl ist,

- einen Frequenzvervielfacher (85) zum Multiplizieren der Frequenz des Ausgangssignales des Impulsgenerators (19) mit p,

- einen Frequenzteiler, der die Frequenz der Ausgangssignale des Frequenzvervielfachers (25) durch q während der Zeit dividiert, während der die durch den Vergleich in dem Komparator (24) erhaltene Beziehung so ist, daß A nicht gleich B ist, wobei A und B jeweils die Zahlenwerte darstellen, die in dem ersten und zweiten Vergleichssignalgenerator gespeichert sind,

- einen Rauf/Runter-Schiebezähler zum Ausführen einer Additions- oder Subtraktionsoperation auf der Grundlage der Ausgangssignale, die von dem Frequenzteiler erzeugt worden sind und zum Erzeugen eines

Ausgangssignals an jedem der Ausgangsklemmen (T., T₂, T₃, T.) in einer vorherbestimmten Reihenfolge und

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- eine Auswahlvorrichtung (81) zum Durchlassen eines Impulssignales von dem entsprechenden Phasenschieber (82, 83, 84) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal,

das an den Ausgangsklemmen (T₁, T_, T₃, T.) des Rauf/ Runter-Schiebezählers (88) auftritt.

9. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 1 mit einem zweiten Vergleichssignalgenerator, gekennzeichnet durch

- einen Frequenzvervielfacher (85),

- einen Frequenzteiler (86) und

- einen Rauf/Runter-Zähler.

10. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (86) so geschaltet ist, daß er die Frequenz des Ausgangssignals des Frequenzvervielfachers (85) während der Zeit durch drei teilt, während der das Ergebnis der in dem Komparator (24) durchgeführten Vergleichsoperation A>B ergibt.

11. Anzeigegerät für eine Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (86) so geschaltet ist, daß er die Frequenz des Ausgangssignals des Frequenzvervielfachers (85) während der Zeit, wenn A<B ist, durch fünf teilt.

12. Anzeigegerät für ein Radar-Rundsichtgerät nach Anspruch 1 mit einer Phasenabgleicheinrichtung, gekennzeichnet du rch

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- einen Impulsgenerator,

- eine erste Impulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Impulses pro Umdrehung der Sende- und Empfangseinrichtung,

- eine Impulssynchronisierungseinrichtung (65) zum Synchronisieren der Impulsfolge des Impulsgenerators (19) mit den Impulsen der ersten Impulserzeugungseinrichtung (61) und zum Erzeugen eines Synchronisierimpulses, wenn diese miteinander synchronisiert sind,

- eine zweite Impulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Impulses pro Umdrehung der Ablenkspulen (15),

- ein erstes Tor (67), das von dem Synchronisierimpuls gesteuert wird und in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der zweiten Impulserzeugungseinrichtung einen Impuls erzeugt,

- ein Flip-Flop zum Erzeugen eines Signals mit hohem Pegel, wenn das Anzeigegerät eingeschaltet wird und zum Erzeugen eines Ausgangssignals mit einem niedrigen Pegel, wenn das Impuls-Ausgangssignal angelegt wird, wobei dessen Ausgangssignal an den zweiten Vergleichssignalgenerator angekoppelt ist,

- ein JK-Flip-Flop (66), an dessen Setzeingang der Synchronisierimpuls der Synchronisiereinrichtung (65) angelegt ist und an dessen JK-Eingängen das Ausgangssignal des Flip-Flops (68) anliegt, wobei der Takteingang das Ausgangssignal der zweiten Impulserzeugungseinrichtung (63) erhält und

- ein zweites Tor (64), das von dem Ausgangssignal des JK-Flip-Flops (66) zum Durchlassen der Impulsfolge des Impulsgenerators (19) gesteuert wird.

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13. Anzeigesystem für ein Schiff zum Abbilden einer Steuerkursmarke und einer Hindernismarke in Polarkoordinaten auf einer Kathodenstrahlröhre, bei dem das Ablenksystem der Kathodenstrahlröhre durch einen Motor gedreht wird, erste Generatoren zum Erzeugen erster der Drehung der Antenne (11) auf dem Schiff zugeordneter Signale sowie eine Einrichtung vorgesehen sind, um zweite Signale zu erzeugen, die einer gegebenen Winkelstellung der Antenne bezüglich des Ablenksystems (15) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle für einen Impulszug, eine Schaltung zum Koppeln des Impulszuges an den Motor (16) und eine Vorrichtung vorgesehen sind, die auch die zweiten Signale anspricht und gekoppelt ist, um die Drehung der Antenne (11) und des Ablenksystems (15) miteinander zu synchronisieren.

14. Anzeigegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Synchronisiereinrichtung erste und zweite Rauf/Runter-Zähler (18, 26) sowie Vorrichtungen zum Setzen der Zähler in Abhängigkeit von den ersten Signalen und einem "wahren" Kurs und Vorrichtungen aufweist, die auf einen Vergleich der Zählerinhalte der Zähler ansprechen, um die Drehung des Motors (16) zu regeln.

15. Anzeigegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung, die auf einen Vergleich anspricht, einen Schalterkreis aufweist, der es gestattet, wahlweise den Motor (16) mit Impulsen variabler Frequenz zu speisen.

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16. Anzeigegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung, die auf einen Vergleich der Zählwerte anspricht, Phasenschieber zum Verändern der Phase der dem Motor (16) zugeführten Impulse enthält.

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